1.DNA是主要的遺傳物質(zhì)ppt課件

第3章基因的本質(zhì) 第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì) 生物的各項(xiàng)生命活動(dòng)都有它的物質(zhì)基礎(chǔ) 生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么呢 金絲猴的后代仍然是金絲猴 牛的后代仍然是牛 19世紀(jì)中期 孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由控制的 遺傳因子 基因 20世紀(jì)初期 摩爾根通過(guò)果蠅實(shí)驗(yàn)證明了 基因位于染色體上 20世紀(jì)中葉 科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA 成分 組成 蛋白質(zhì) DNA 染色體 對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 在發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂后 人們知道遺傳與染色體有關(guān) 20世紀(jì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成 在這兩種物質(zhì)中 究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢 對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 閱讀課本42 43頁(yè)的相關(guān)內(nèi)容 解決以下問(wèn)題1 20世紀(jì)20年代 人們認(rèn)為誰(shuí)是遺傳物質(zhì) 為什么 2 20世紀(jì)30年代 人們的觀點(diǎn)是什么 為什么 認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) 因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是由多種氨基酸按照不同的方式排列連接而成的生物大分子 認(rèn)識(shí)到DNA時(shí)由許多脫氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子 但是對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)沒(méi)有清晰了解 認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位 回顧多樣性 回顧構(gòu)成及種類(lèi) 對(duì)傳統(tǒng)觀點(diǎn)的挑戰(zhàn) 1 格里菲斯的小鼠肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1928年 2 艾弗里的提出DNA是遺傳物質(zhì) 1944年 肺炎雙球菌 實(shí)驗(yàn)一 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化 體內(nèi) 實(shí)驗(yàn) 細(xì)菌 選材 活體生物 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 繁殖速度快 回顧種類(lèi) 請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P43 并思考以下問(wèn)題 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)分哪幾個(gè)步驟 各看到哪些現(xiàn)象 第四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了什么 二 DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 1 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) S型活菌 S型加熱 死細(xì)菌 R型活菌 混合 轉(zhuǎn)化 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中 必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì) 轉(zhuǎn)化因子 肺炎雙球菌內(nèi)到底哪種成分是轉(zhuǎn)化因子呢 但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢 假如你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家 應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明 轉(zhuǎn)化因子 是什么物質(zhì) 討論 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 多糖脂類(lèi)蛋白質(zhì)RNADNADNA水解物 分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng) RRRRRSR S型活細(xì)菌 多數(shù) 少數(shù) DNA的純度越高 轉(zhuǎn)化就越有效 實(shí)驗(yàn) 二 艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn) DNA S R型菌 S型菌 R型菌 蛋白質(zhì) R型菌 R型菌 多糖 R型菌 R型菌 DNA使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì) 轉(zhuǎn)化因子是DNA DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) DNA S DNA酶 R型菌 不轉(zhuǎn)化 DNA S 蛋白酶 R型菌 轉(zhuǎn)化率提高 了解知識(shí)點(diǎn) 影響體內(nèi)轉(zhuǎn)化因素 供體DNA的純度 DNA越純 轉(zhuǎn)化率越高兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系 親緣關(guān)系越接近 轉(zhuǎn)化越容易受體菌狀態(tài) 只有處于感受態(tài)的受體菌才能被轉(zhuǎn)化 1 注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是 A R型肺炎雙球菌B 加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C 加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D 加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合 D 練習(xí) 為什么加熱殺死的S型細(xì)菌還能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 我們已經(jīng)知道DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)和DNA對(duì)于高溫的耐受力不同 在80至100攝氏度的溫度范圍內(nèi) 蛋白質(zhì)將會(huì)失去活性 DNA雙鏈也會(huì)解開(kāi) 當(dāng)溫度降至55攝氏度左右的時(shí)候 DNA雙鏈又會(huì)恢復(fù) 但是蛋白質(zhì)不會(huì)恢復(fù)活性 為什么加熱殺死的S型細(xì)菌還能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 2 格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 證實(shí)了 DNA是遺傳物質(zhì) RNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 糖類(lèi)不是遺傳物質(zhì) DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異A B C D A 疑問(wèn) 由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA 純度最高時(shí)也還有0 02 的蛋白質(zhì) 因此 仍有人表示懷疑 那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無(wú)可挑剔呢 設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi) 然后單獨(dú) 直接觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用 更具說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)三噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1952年赫爾希 A Hershey 和蔡斯 M Chase 噬菌體的模式圖 實(shí)驗(yàn)三 T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 資料 T2噬菌體是一種專(zhuān)門(mén)寄生在大腸桿菌內(nèi)的病毒 在T2噬菌體的化學(xué)組分中 60 是蛋白質(zhì) 40 是DNA 病毒的種類(lèi) 及核酸回顧 研究方法 同位素標(biāo)記法 借助同位素原子以研究有機(jī)反應(yīng)歷程的方法 即同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過(guò)程時(shí) 叫做示蹤元素 用示蹤元素標(biāo)記的化合物 化學(xué)性質(zhì)不變 人們可以根據(jù)這種化合物的性質(zhì) 對(duì)有關(guān)的一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行追蹤 第一步 分別標(biāo)記細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì) DNA的化學(xué)組成 蛋白質(zhì)的化學(xué)組成 硫僅存在于蛋白質(zhì)分子中 99 的磷都存在于DNA分子中 C H O N P C H O N S 32P 35S 用含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基可以培養(yǎng)噬菌體嗎 不可以 因?yàn)椴《臼羌纳畹?需要活體細(xì)胞培養(yǎng)才行 噬菌體必須用細(xì)菌培養(yǎng) 用細(xì)菌直接培養(yǎng)噬菌體就可以讓噬菌體標(biāo)記嗎 不可以 需要讓細(xì)菌被標(biāo)記 用細(xì)菌怎樣被標(biāo)記 用含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌就可以了 用含放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌 再讓噬菌體侵染這些細(xì)菌 能否用C O的同位素標(biāo)記呢 不能 因?yàn)榈鞍踪|(zhì)和DNA中都有 3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 細(xì)菌 含35S的培養(yǎng)基 含35S的細(xì)菌 細(xì)菌 含32P的培養(yǎng)基 含32P的細(xì)菌 第二步 分別標(biāo)記噬菌體 噬菌體 含35S的細(xì)菌 含35S的噬菌體 噬菌體 含32P的細(xì)菌 含32P的噬菌體 第一步 分別標(biāo)記細(xì)菌 第三步 噬菌體侵染細(xì)菌 將標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合 第四步 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 得出結(jié)論 蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞 DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中 DNA才是真正的遺傳物質(zhì) 兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比較 S型細(xì)菌的分離物質(zhì)分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)相互對(duì)照 分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的兩組實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開(kāi) 單獨(dú)地直接研究各自的作用 證明DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 證明DNA是遺傳物質(zhì) 但不能有效證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi) 筆記 二 噬菌體細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 動(dòng)畫(huà)演示 單擊畫(huà)面繼續(xù) 拓展 噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程 吸附 注入 復(fù)制合成 組裝 釋放 在合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)的過(guò)程中 除了模板是由親代噬菌體提供的 原料 能量 酶 場(chǎng)所都是由細(xì)菌提供 問(wèn) 上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析 1 用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 上清液中有少量放射性的原因 保溫時(shí)間過(guò)短 部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi) 經(jīng)離心后分布于上清液中 使上清液出現(xiàn)放射性 保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代 經(jīng)離心后分布于上清液中 也會(huì)使上清液的放射性含量升高 2 用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 沉淀物中也有少量放射性的原因 由于攪拌不充分 有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面 隨細(xì)菌離心到沉淀物中 使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性 噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的 噬菌體是在DNA的作用下完成在細(xì)菌體內(nèi)的增殖的 子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別是怎樣形成的 DNA是自我復(fù)制形成的 蛋白質(zhì)是在DNA指導(dǎo)下合成的 結(jié)論 DNA分子在親子代之間具有連續(xù)性 是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) DNA能復(fù)制 能控制蛋白質(zhì)合成 具有連續(xù)性 3 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了 A DNA是主要的遺傳物質(zhì)B DNA和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)C DNA是遺傳物質(zhì)D RNA是遺傳物質(zhì) C 4 噬菌體在細(xì)菌體中合成自己的蛋白質(zhì)需要 A 噬菌體的DNA和氨基酸B 噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸C 細(xì)菌的DNA和氨基酸D 細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸 B 2010年高考上海卷 若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染 裂解后釋放的所有噬菌體 A 一定有35S 可能有32PB 只有35SC 一定有32P 可能有35SD 只有32P 嘗試解答 A 解析 被32P標(biāo)記的噬菌體侵入大腸桿菌后 利用大腸桿菌中脫氧核苷酸來(lái)復(fù)制形成子代噬菌體的DNA 根據(jù)半保留復(fù)制原則 新合成的全部DNA分子中將有兩個(gè)DNA分子含有被32P標(biāo)記的母鏈 而新合成的蛋白質(zhì)全部由大腸桿菌中被35S標(biāo)記的氨基酸合成 因此一定含有35S 目前 已有充分的科學(xué)研究資料證明 絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的 DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎 遺傳物質(zhì)的類(lèi)型 煙草花葉病毒 TMV 是遺傳物質(zhì) RNA 實(shí)驗(yàn)四 煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn) DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì) RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì) 原核生物真核生物DNA和RNA均有 DNA是遺傳物質(zhì) 絕大多數(shù)生物DNA是遺傳物質(zhì) 少數(shù)生物只有RNA一種核酸 RNA是遺傳物質(zhì) 思考 DNA或RNA DNA DNA 2 煙草的遺傳物質(zhì)是什么 DNA 1 動(dòng)物和人體的遺傳物質(zhì)是什么 3 細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么 4 一切生物的遺傳物質(zhì)是什么 5 病毒的遺傳物質(zhì)是什么 核酸 生物體遺傳物質(zhì)總結(jié)歸納 1 有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物 原核生物 真核生物 DNA 2 無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物 即病毒 DNA或RNA 核酸是生物的遺傳物質(zhì) 核酸包括脫氧核糖核酸 DNA 和核糖核酸 RNA 絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì) 少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA的 總結(jié) 因此DNA是主要的遺傳物質(zhì) 小結(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 核心問(wèn)題 誰(shuí)在充當(dāng)生物的遺傳物質(zhì)角色 說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) DNA是遺傳物質(zhì) 而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) DNA是遺傳物質(zhì) 說(shuō)明DNA不是唯一遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn) 重點(diǎn)內(nèi)容 難點(diǎn)分布